(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの接着剤滑り層を有する多層の光学的に透明な接着剤構造体である。例示的な構造体は、接着剤コア層及び少なくとも１つの滑り層を含む。滑り層は、最終アセンブリの再加工性を向上させると共に、接合プロセスがもたらす応力を緩和する。滑り層は、１００℃の温度、１Ｈｚにおいて、少なくとも０．８のタンデルタを有する硬化性接着剤層が代表的なものである。本明細書に記載の接着剤はディスプレイアセンブリで用いることができ、デバイス中の基材の光学的及び機械的結合をもたらすことができる。
2019529603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面及び第２の表面を有する、光学的に透明又は光学的に活性なコアフィルム層と、
前記コア層の前記第１の表面に隣接して配置された第１の硬化性接着剤層と、を含み、
前記第１の硬化性接着剤層が光学的に透明であり、
前記第１の硬化性接着剤層が、１００℃の温度、１Ｈｚにおいて、少なくとも０．８のタンデルタを有する、物品。
【請求項２】
前記第１の硬化性接着剤層に隣接して配置された基材を更に含む、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記コアフィルム層が接着剤である、請求項１に記載の物品。
【請求項４】
前記コアフィルム層が、タッチセンサ、偏光子、保護フィルムを含む、ディスプレイ用に用いられるプラスチックフィルムである、請求項１に記載の物品。
【請求項５】
前記硬化性接着剤層が架橋されていない、請求項１に記載の物品。
【請求項６】
未硬化状態の前記硬化性接着剤層が、ステンレス鋼バックパネル上で１．５ｃｍ×２ｃｍの重なり及び５００ｇの荷重を用い、６０℃で試験したとき、２ｃｍ又はこれより大きいクリープを有する、請求項１に記載の物品。
【請求項７】
前記第１の硬化性接着剤層が、感圧性の光学的に透明な接着剤と、熱活性化された光学的に透明な接着剤と、のうちの１つを含む、請求項１に記載の物品。
【請求項８】
前記第１の硬化性接着剤層が、約８５℃未満の温度で２ｃｍ又はこれより大きいクリープを有する、請求項６に記載の物品。
【請求項９】
前記コアフィルム層の前記第２の表面に隣接して配置された第２の硬化性接着剤層を更に含み、前記第２の硬化性接着剤層が光学的に透明であり、前記第２の硬化性接着剤層が、１００℃の温度、１Ｈｚにおいて、少なくとも０．８のタンデルタを有する、請求項１に記載の物品。
【請求項１０】
前記第１及び第２の硬化性接着剤層が同一の組成を有する、請求項９に記載の物品。
【請求項１１】
前記第１及び第２の硬化性接着剤層が異なる組成を有する、請求項９に記載の物品。
【請求項１２】
前記第１の硬化性接着剤層が５０ｋｇ／ｍｏｌ〜５００ｋｇ／ｍｏｌの分子量を有する、請求項１に記載の物品。
【請求項１３】
前記第１の硬化性接着剤層が５０ｋｇ／ｍｏｌ〜４００ｋｇ／ｍｏｌの分子量を有する、請求項１１に記載の物品。
【請求項１４】
前記第１の硬化性接着剤層が、１００℃の温度、１Ｈｚにおいて、少なくとも０．９のタンデルタを有する、請求項１に記載の物品。
【請求項１５】
前記第１の硬化性接着剤層が、１００℃の温度、１Ｈｚにおいて、少なくとも１のタンデルタを有する、請求項１３に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、光学的に透明な接着剤の分野に関する。詳細には、本発明は、少なくとも１つの接着剤滑り層を有する多層の光学的に透明な接着剤構造体である。
【背景技術】
【０００２】
光学的に透明な接着剤（ＯＣＡ）が通常ディスプレイアセンブリに用いられ、基材の光学的及び機械的結合をもたらし、輝度を向上し、コントラストを改善し、デバイスの耐久性を向上させる。現在のＯＣＡは、概して、２つの形態のうちの１つの形態で提供される。すなわち、１つは液体の光学的に透明な接着剤（ＬＯＣＡ）であり、もう一方は、ロール品又はダイカットとして販売されるフィルムである。
【０００３】
ディスプレイアセンブリは、典型的には、部分的に、光学的かつ機械的にＯＣＡと接合された複数の構成要素からなる。図１は、カバーレンズ１３０と、ＬＣＤモジュール１１０と、構造体の各種構成要素を接合しているいくつかのＯＣＡ層１１２と、を有するＬＣＤモジュール１００を示す。インク段差１０２がＬＣＤモジュール上のＬＣＤモジュールの周縁部に示されており、ＯＣＡ層１１２がインク段差の周囲の空間を埋め、ＬＣＤモジュールを隣接層に接合している。あるいは、このようなインク段差はまた、カバーレンズ１３０の底部に配置されている場合がある。インク段差は、ディスプレイの周縁端に配置されることが多いインクボーダーの高さを指す。
【０００４】
通常のディスプレイアセンブリ構造体では、これらのＯＣＡが、インク段差がプリントされたカバーレンズとタッチセンサとの間、タッチセンサとディスプレイモジュール（例えばＬＣＤ又はＯＬＥＤ）との間、又は両方の間に配置されている必要がある。ＯＣＡはまた、裸の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）１１８及び／又はフィルム基材１１９上にコーティングされ得る積分回路の金属トレースと適合性がなくてはならない場合もある。更に、ＬＣＤとタッチパネルとの間にＯＣＡを用いる場合、むらのない積層（すなわち、光学的欠陥及び光学的ひずみを生じさせることなく積層させること）が必要となる。ＬＣＤに対するインク段差の被覆及びむらのない積層には、より高い形状適合性が必要となり、引き続き、ＯＣＡの設計上及び適用上の課題がもたらされる。固体及び液体のＯＣＡは両者とも圧縮性ではなく、これらを２つの基材の間に積層させることにより、有意な応力を生じさせる場合がある。固体形態では、この応力はゆっくりと減衰し得るのに対し、液体形態では、応力は急速に消失し、硬化収縮がもたらす応力へと変化するだけとなり得る。ＯＣＡは、高い接着性及び耐久性をもたらしつつも、流動性かつ軟質であることが理想的である。高い接着性及び耐久性は、典型的には、より高い剛性又は弾性と、流動の低減又は排除と、を必要とする。更に、アセンブリが作製された後、欠陥のあるパネルを回復させ、かつ修繕できるように、アセンブリがあるレベルの再加工性を有するのが望ましい場合がある。このようにするための通常の技術は、ワイヤ切断を用いた後に、接着剤残渣をパネルから除去することである。
【０００５】
ワイヤ切断プロセスに特有の課題は、ワイヤを破損しかねない過大な力を加えることなく、かつ、一方で、表面の損傷を回避できるように、回復される基材上でワイヤに抵抗することもなく、薄いワイヤを接合線を通して正確に誘導できることである。切断された後、接着剤残渣は、伸長除去を用いることができるよう、又は、必要に応じて支持バッキングを残渣に適用した後、少なくとも清浄な剥離が得られるよう、十分に凝集性でなくてはならない。したがって、より凝集性の高いコア（接着性又は非接着性であるが、光学的に透明又は光学的に活性）の片面又は両面に配置された弱い凝集性のＯＣＡ層を有し、多層テープ構造体を形成するのが有利であり得る。このような場合、より凝集性の高いコア層を貫通するのが困難であるため、ワイヤは、より凝集性の低い層を優先的に通って誘導され得る。ワイヤ切断後、コア層の凝集性がより高いため、テープ残渣の除去も容易となり得る。
【０００６】
現在のところ、特性の適切な組み合わせを決定するのが依然として課題である。これは、ほとんどの液体はアセンブリにとって良好な流動を有するものの、接着強度が限られており、一方、単層接着剤は、高架橋密度の高い接着性をもたらし、そのため流動性はそれほど高くないか、又は、より流動性が高く、かつ高い接合強度に硬化することができるが、これらの製品はワイヤ上で過大な接着性抵抗（adhesive drag）を生じ、ワイヤを破損してしまう恐れがあり、更に、これらの製品は硬化した後、中程度の凝集力しか示さない場合があり、接着剤残渣の除去が課題となるか、のいずれかによる。
【０００７】
更に、湾曲ディスプレイ（レンズの両端上に永続的な湾曲端を有するカバーレンズに対して配置されるＯＬＥＤディスプレイなど）又は新たに登場しつつあるフレキシブルディスプレイに関するより最近の用途では、ＯＬＥＤ上の過大なひずみの原因となり、ＯＬＥＤを損傷してしまう恐れのある、積層がもたらす応力を最小化、又は、理想的には排除することが望ましい場合がある。これは、ディスプレイ積層体構成要素（例えばカバーウィンドウ、タッチパネル、円偏光子など）が、ＯＬＥＤパネルに平坦な形態で積層され、後に最終的な湾曲状に成形される場合には、有意な問題となることがある。ここで、液体の光学的に透明な接着剤を用い、アセンブリ応力を最小化することができるが、硬化前のしみ出し及び漏出のため、液体の光学的に透明な接着剤は取り扱いが困難な場合がある。これに対し、フィルム型ＯＣＡは、加工がより容易であるが、より高分子量であるという典型的な性質のため、少なくとも部分的に架橋されており、又は、非常に粘度が高く、アセンブリ応力を発生し、アセンブリ応力を長時間閉じ込め、ＯＬＥＤパネル上に過大なひずみをもたらし得る。
【発明の概要】
【０００８】
一実施形態において、本発明は、第１の表面及び第２の表面を有するコア接着剤層と、コア接着剤層の第１の表面に隣接して配置された第１の硬化性接着剤層と、を含む物品である。コア接着剤層及び第１の硬化性接着剤層は、いずれも光学的に透明である。第１の硬化性接着剤層は、１００℃の温度、１Ｈｚにおいて、少なくとも０．８のタンデルタを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
これらの図は、正確な縮尺では描かれておらず、単に例示の目的を意図するものに過ぎない。
【図１】ディスプレイアセンブリの従来技術の構造体の断面図である。
【図２】本発明の単一滑り層構造体の断面図である。
【図３】本発明の二重滑り層構造体の断面図である。
【図４】ＯＣＡの圧縮前後に滑り層がない構造体を示す断面図である。
【図５】ＯＣＡの圧縮前後に滑り層を有する構造体を示す断面図である。
【図６】本開示の例示的な実施形態におけるインク段差試験クーポンを示す図である。
【図７】本開示の例示的な実施形態におけるインク段差クーポン積層体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、コア層及び少なくとも１つの接着剤滑り層を含む構造体を含む、多層の光学的に透明な接着剤（ＯＣＡ）である。本構造体は、２つの基材の間に配置されている。接着剤滑り層が存在することにより、接合プロセスがもたらす応力を迅速に緩和すること、テープ又はダイカットのインク段差を埋める挙動を向上すること、インク段差がプリントされたレンズ上に適用されたフィルムセンサの機械的ひずみに起因する、いわゆる輝線欠陥（すなわち、ディスプレイの主要部分よりも非常に高い光強度線）を低減することといった、特有の利益がもたらされる。また、少なくとも１つの接着剤滑り層をより凝集性の高いコア層に適用することにより、（滑り層接着剤のみの場合に比べ）ダイカットがより容易となり、最終アセンブリの再加工性が向上する。いくつかの実施形態において、接着剤滑り層が組み立てられる２つの基材と接触するように、接着剤滑り層は、構造体の両側に存在する。
【００１１】
図２は、本発明の第１の構造体２００の断面図である。第１の構造体２００は、コアＯＣＡ層２２２、接着剤滑り層２２５、第１の剥離ライナー２２６及び第２の剥離ライナー２２８を含む。接着剤滑り層２２５は、コア層２２２に積層する、コア層２２２上にコーティングする、又は、コア層２２２と同時にコーティングすることができる。あるいは、接着剤滑り層２２５は、デバイスのアセンブリ中に、基材２２６とコア層２２２との間に積層することができる。ある場合には、コア層２２２は、基材（例えば、偏光子又はプラスチックタッチセンサ）と同一であり得る。
【００１２】
コア層２２２は、概して、光学的に透明で受動的な層であっても、光学的に活性な層（すなわち、光の拡散、回折、色ずれを起こす、又は、光に影響を及ぼす機能を含む）であってもよい。いくつかの例において、コア層２２２は部分的に架橋されたポリマー画分２２４を含み、光学的に透明な接着剤又は光学的に透明なフィルムである。光学的に透明なコア層２２２は、任意に、例えば、タッチセンサを形成する、光学的に透明なフィルム上の導電性コーティングなどの追加のコーティングを含んでもよい。光学的に活性なフィルムの例は、偏光子又はカラーフィルタであってもよい。
【００１３】
接着剤滑り層２２５は、典型的には非圧縮性の固体であるが、架橋されていない、光学的に透明な接着剤と定義される。感圧接着剤及び熱活性化接着剤を含む、２種類の接着剤層が有用であることが分かっている。これらの関連する材料間の違いは、それらのガラス転移温度（Ｔｇ）に見出される。熱活性化接着剤は、室温よりも高いガラス転移温度を有し、一方感圧接着剤は、室温よりも低いガラス転移温度を有する。熱活性化接着剤を、これらのＴｇ以上の温度に加熱すると、接着剤が粘着性かつ接合性となる状態まで、接着剤の弾性率が低下する。熱活性化接着剤を冷却すると、粘着性は消失し得るが、接合は保持される。これに対し、感圧接着剤は、周囲温度においてはこれらのＴｇよりも高く、低い貯蔵弾性率を有するため（すなわち、周知の粘着性のダールキスト（Dahlquist）基準を満たす）、感圧接着剤は、このような温度において、永続的に粘着性かつ接合性である。
【００１４】
顔料若しくは染料のような添加剤、又は光散乱粒子を更に含み、基剤となる接着剤材料の光学特性を調整することが、いくつかの用途において有益である可能性がある。
【００１５】
接着剤滑り層２２５は、アセンブリ中にｚ方向に圧縮力が加わった場合、ｘ−ｙ平面において変位する潜在力を有する。架橋された接着剤とは異なり、接着剤滑り層は有意な弾性メモリを有さず、そのため、ｚ方向のアセンブリ力が除去される際に反動することはない。コア層２２２に対して配置されると、接着剤滑り層２２５は、本質的に、コア層２２２と第１の基材２２６との間で滑ることができる。これによって、接着剤滑り層２２５が機能し、接合応力を最小化することができ、任意の残留接合応力を急速に消散することができる。インク段差付近に配置された場合、接着剤滑り層の側方の変位によっても、鋭い、内部のインク段差の角を埋めるのが容易となる。より低粘度の接着剤層は、応力の発生がより低く、応力の消散がより速い場合があるため、概して好ましい。
【００１６】
図３は、本発明の第２の構造体３００の断面図である。この第２の構造体３００は、コアＯＣＡ層３２２、２つの接着剤滑り層３２５ａ及び３２５ｂ、第１の剥離ライナー３２６、及び第２の剥離ライナー３２８を含む。コア層３２２は、架橋された部分３２４を含む。接着剤滑り層３２５ａ及び３２５ｂは、コア層３２２に積層する、コア層３２２上にコーティングする、又は、コア層３２２と同時にコーティングすることができる。あるいは、滑り層３２５ａ及び３２５ｂは、デバイスのアセンブリ中に、基材３２６、３２８とコア層３２２との間に積層することができる。ある場合には、コア層３２２は、基材（例えば、偏光子又はプラスチックタッチセンサ）と同一であり得る。２つの滑り層を有する図３の構造体は、一方の基材又はもう一方の基材を、アセンブリ中に容易に再配置することができるといった、更なる加工性をもたらす。
【００１７】
接着剤材料の粘度又は粘性挙動は、材料のタンデルタとして周知の、レオロジーの測定項目に反映させることができる。典型的には、所定温度においてタンデルタ値がより高い材料は、その温度に対し、粘度がより高い成分（せん断損失弾性率Ｇ”に反映される）及び弾性がより低い成分（せん断貯蔵弾性率Ｇ’に反映される）を有する。本発明の所定の滑り層についての対象のタンデルタは、通常、高温（すなわち、接着剤のＴｇよりも高く、タンデルタ値も最大値となる温度）において、動的機械分析（ＤＭＡ）装置を１Ｈｚの振動数で用いて測定される。架橋されていない接着剤の場合、温度がＴｇ転移を越えて上昇するのに伴い、タンデルタの測定値は通常増加する。概して、より低粘度の滑り層接着剤では、所定の温度に対し、このタンデルタはより速くかつより高い値に増加するのに対し、より高粘度の滑り層接着剤では、所定の温度に対し、この増加はより遅くかつより低い値までの増加であり得る。概して、接合アセンブリプロセスは、少なくとも０．８（１Ｈｚ及び１００℃におけるＤＭＡ）のタンデルタを有する滑り層を必要とする。より詳細には、接合アセンブリプロセスは、少なくとも約１．０（１Ｈｚ及び１００℃におけるＤＭＡ）のタンデルタを有する滑り層を必要とする。最も詳細には、接合アセンブリプロセスは、少なくとも約１．５（１Ｈｚ及び１００℃におけるＤＭＡ）のタンデルタを有する滑り層を必要とする。タンデルタ（接着剤の流動性を示す）の値がより高いと、接合アセンブリ中、材料のより良好な流動がもたらされるが、材料の流動、クリープ及び漏出に関する問題が、プロセス中の材料のタンデルタに対し、実用限界を定める。流動、クリープ、及び漏出を制御する必要がある場合、多層材料の出荷前、又は多層材料を積層プロセス工程で用いる前に、滑り層を部分的に硬化させることが有益となる場合がある。このような場合、部分的な架橋が完了した後に少なくとも約０．８（１００℃及び１Ｈｚの振動数で測定）のタンデルタを維持することは、依然として有益であり得る。
【００１８】
滑り層ＯＣＡの例は、３Ｍ特許出願事件整理番号７１１２９ＵＳ００３に記載されているものなどの、ホットメルトコート又は溶媒コートであり得る、ＵＶ架橋性アクリレート接着剤である。これらのＯＣＡは、例えば、典型的な、既に（部分的に）架橋されているＯＣＡ又は光学的に透明なフィルムバッキング、例えば、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｓｋｙｒｏｌ  ＳＨ  ８１、ＳＫＣ（Ｋｏｒｅａ）より）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）など）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＰ−Ｚｅｏｎｏｒ  １０２０Ｒ、Ｚｅｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ，ＫＹ）より）、伸縮取り外し可能な接着剤テープ、ブロックコポリマー由来のフィルムなどに用いられるものなどのメタロセンポリオレフィン、の片面又は両面に対して積層することができる。同様に、これらの架橋されていないＯＣＡは、従来の、既に架橋されているＯＣＡ、例えば、３Ｍの市販の８１８０、８２６０、８１４６型接着剤、ＣＥＦ２８ｘｘ、ＣＥＦ２９ｘｘなど（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））、に対して適用することができる。一実施形態において、コア層は、より軟質の、より低弾性率の材料であるため、総合的なテープ圧縮硬度は低減される。このため、ＯＣＡ層は、フィルムコア層よりも典型的には好ましい。架橋されていない滑り層接着剤は、典型的なプロセスのように、アセンブリ後に（任意に）硬化させ（すなわち、架橋させ）、耐久性のあるディスプレイを提供することができる。硬化は、放射線硬化、熱硬化、湿気硬化などを含む、当該技術分野の多数の公知の技術のいずれかを用いて行うことができる。放射線硬化、特にＵＶ硬化は、ディスプレイアセンブリ業界において、現在最も一般的である。
【００１９】
理論による束縛を望むものではなく、接着剤の適用により、基材上に強力な表面接触領域が迅速に確立されるものと考えられる。これは、スキン層（複数可）が既に架橋されている、架橋された単層接着剤又は多層接着剤のいずれかの場合に当てはまる。表面接触領域が形成されると、破損は非常に発生しにくくなる。その結果、単層又は多層接着剤の任意の更なる変形が原因となり、応力が閉じ込められてしまう場合がある。例えば、これは、従来のプロセスにおけるインク段差に形状適合する場合に当てはまり得る。この場合、接着剤は、典型的には、最初にインク段差の両面上で接触した後、伸長して段差の角に押し込まれる必要があり得る。従来のプロセス及びＯＣＡは、接着剤／基材境界面において滑ることがないため、本質的に閉じ込められた応力が原因となり、許容できない気泡（業界ではディレイバブル（delayed bubbles）として知られている）が形成される場合がある。別の通常の従来のプロセスは、最初に２つのフィルム基材をＯＣＡと（平坦状に）接合した後、積層体を曲げ加工することを含む。この従来のプロセスでは、２つの基材の間で有意なせん断応力が発生する場合があり、基材及び基材間に、ひずみが伝達され得る。接着剤層中の滑りを可能にすることにより、本発明は、この曲げ応力、ひいてはひずみも緩和する。耐久性のため、最終的な湾曲形状が得られると、ＯＣＡは典型的には硬化され、滑りは低減又は除去される。
【００２０】
図４は、滑り層が利用されていない、本発明の第３の構造体の断面図である。この第３の構造体は、コアＯＣＡ層４２２、第１の基材４２，６及び第２の基材４２８を含む。コア層４２２は、架橋された部分４２４を含む。インク段差４３０は、基材の１つ４２６に隣接して示される。第１の配置４００において、コア層４２２によって湿潤させる又は埋める前の空気間隙４３５を有する、変形前の構造体を示す。第２の配置４０１において、構造体は圧縮され、コア層４２２が空気間隙を埋めている。
【００２１】
図４で見られるように、通常のコア層４２２の場合、接着剤のネットワーク鎖（networked chains）４２４は、層の厚さを貫いて広がる。そのため、従来のＯＣＡが積層され、圧縮されると、ポリマーネットワーク鎖４２４は変形するしかない。（例えば）接着剤をインク段差の角に押し込もうとすることに起因するこの接着剤の変形が原因となり、鎖４２４のネットワークは更に伸長し得る。この変形及び伸長は、応力及び引き戻しの駆動力を生じさせる。
【００２２】
図５は、デバイスのアセンブリにおいて滑り層５２５がどのように効果を発揮するかを示す、本発明の第４の構造体の断面図である。第１の配置５００において、第４の構造体は、コアＯＣＡ層５２２、第１の基材５２６、及び第２の基材５２８を含む。コア層５２２は、架橋された部分５２４を含む。インク段差５３０は、基材の１つ５２６に隣接して示される。ある場合には、コア層５２２は、基材（例えば、偏光子又はプラスチックタッチセンサ）と同一であり得る。第１の配置５００において、コア層５２２によって湿潤させる又は埋める前の空気間隙５３５を有する、変形前の構造体を示す。第２の配置５０１において、構造体は圧縮され、コア層５２２が空気間隙を埋めている。
【００２３】
図５で見られるように、本発明は、ＯＣＡコア層５２２の架橋鎖（crosslinked chains）が、基材５２６と直接接触できないように、滑り層５２５を提案している。滑り層が基材５２８側でも用いられた場合、架橋されたコア層５２２との間の接触もまた、防止されることとなる。この手段により、基材（複数可）５２６、５２８は、この滑り境界上で前後に滑ることができ、応力を緩和することができる。本発明の手段により、全てではないが、ほとんどの変形が滑り層５２５において発生し、その結果、コア層５２２は、本質的に応力のない状態のままとなる。流動性であるため、滑り層５２５自体も、積層応力を非常に迅速に緩和する。アセンブリが作製された後、滑り層５２５は硬化され（すなわち架橋され）、最終アセンブルの、より高い凝集力及びより高い耐久性をもたらすように「設定」することができる。
【００２４】
概して、接合アセンブリプロセス中に過剰な材料がしみ出すのを最小限に抑えることが望ましい。接合プロセス中に、過剰な滑り層材料がしみ出すのを最小限に抑えるため、滑り層を薄く保つのが有益であり得る。滑り層の通常の厚さは、数ミクロン程度から、約５０ミクロン程度の範囲である。滑り層の望ましい厚さの範囲は、最終物品の構造体要件によって異なる。一例の適用において、従来のインク段差を適切に埋めるためには、約５０ミクロン又はわずかに厚い層が必要となる場合があるが、より厚い層の場合、過剰な材料のしみ出しを来す場合がある。機能的な厚さ範囲のもう一方の限度について検討すると、滑り層には数ミクロンより小さい厚さで十分であるが、層が薄くなりすぎると、より凝集性の高いコア層と基材との間の早期接触の危険性が高まる。更に、インク段差を被覆する場合、インク段差に隣接した隙間を埋めるには、数ミクロンの滑り層では不十分な場合があり、残留空気が閉じ込められてしまう場合がある。別の例の適用において、ＯＣＡを有する異なる層（例えば、カバーウィンドウ、タッチセンサ、又は円偏光子）を、曲線状又は湾曲ディスプレイに成形されるＯＬＥＤに適用する場合、１ミクロン以下の滑り層の厚さでも、ＯＬＥＤ構造体への損傷の原因となり得る、積層及び形状の形成がもたらす応力を緩和するのにはまだ十分であり得るため、許容できる場合がある。
【００２５】
所望により、積層中にＯＣＡ構造体をわずかに加熱することにより、滑り挙動を更に向上させることができるが、概して、この工程は不要である。ある場合には、熱活性化された滑り層が、更なる利益をもたらす場合がある。例えば、低粘着性のため、接着剤を基材上に配置及び再配置するのが容易であり得る。アセンブリ中に熱がほとんど又は全く加えられないため、最終的な接合強度も得られない。そのため、完全な熱活性化前に、再加工をより容易に行うこともできる。
【実施例】
【００２６】
本発明は、以下の実施例においてより詳細に説明されるが、実施例は例示のみを意図している。これは、本発明の範囲内の多数の変更及び変形が、当業者には明らかであるためである。特に断りのない限り、以下の実施例において報告される全ての部、百分率、及び比は、重量に基づく。
【００２７】
表中、「ＮＡ」は該当しないという意味である。
【００２８】
試験方法及び調製手順
試験クーポンの調製手順
プリントされたカバーガラスへの積層に滑り層を用いる場合に予想される利点を確認するため、様々な種類のインク段差を有するように、試験クーポンを設計した。図６は、代表的な試験クーポンのガラス基材についての、６種類のインク段差の明白な図を示す。次いで、これらの試験クーポン基材は、以下の試験において記載する結果を比較するため、実施例のＯＣＡテープでオーバーラミネートする。各比較試験クーポンに設けた６種類のインク段差は、以下のものを含む：（１）高さ７１ミクロンの単一段差、（２）高さ６６ミクロンの単一段差、（３）高さ５９ミクロンの単一段差、（４）等しい８段からなる、インクの高さが６８ミクロンの段差、（５）等しい７段からなる、インクの高さが６６ミクロンの段差、及び（６）等しい６段からなる、インクの高さが６１ミクロンの段差。各インクパッチは、長さ及び幅が２ｃｍであった。
【００２９】
図７は、比較用に作製された試験クーポンの断面図を示す。インク段差のパターンを有する試験クーポン基材に、下記の表１に記載のＯＣＡ積層体を有するフィルム層を積層する。
【００３０】
図７の構造体７００に見られるように、コアＯＣＡ層７２２の両面に面した２つの滑り層７２５ａ、７２５ｂが存在し得る。本明細書に記載の他の構造体と同様に、図７のデバイスは、ガラス基材７２６上のインク段差７３０と、ガラス基材７２６の反対側にある第２のフィルム基材７２８と、を更に含んでいた。
【００３１】
以下の試料のいくつかの場合、積層試験に用いた、コアと試験クーポン基材との間、又は、コアとフィルム層との間のいずれかに配置された、１つの滑り層のみが存在した。積層品質のこれらの違い及び結果として得られる測定値は、以下の試料構造体の表から明らかとなる。
【００３２】
ＯＣＡテープ／クーポンの積層：
実施例及び比較例は、コアと滑り層（複数可）（用いられる場合）とを合わせた総厚が６ｍｉｌを維持するように設計した。コアＯＣＡは、非ＵＶ硬化性の硬質タイプ（３Ｍ市販品８１４６）、又は部分的に架橋されたＵＶ硬化性の若干軟質のタイプ（３Ｍ市販品ＣＥＦ２８ｘｘ）のいずれかであった。まず、ハンドローラを１パス分用い、ＯＣＡテープ（コア及び滑り層（複数可））をフィルム層（ＣＯＰ又はＰＥＴ）に積層した。次いで、室温でハンドローラを同じく１パス分用い、このＯＣＡテープ／フィルム構造体を試験クーポンに適用した。ＯＣＡテープを試験クーポンに適用した後、構造体全体を、６０℃、５ｋｇ／ｃｍ２圧のオートクレーブ中に３０分間入れた。オートクレーブ工程を用い、ローラ積層中に取り込まれた空気泡を除去した。積層されたクーポンを室温まで冷却した後、環境試験に耐えられるように、３Ｊ／ｃｍ２線量のＵＶＡを発生するＦｕｓｉｏｎ  Ｄバルブを用い、直ちに硬化させた。なお、本発明者らの試験パネルアセンブリ中、オートクレーブ又は硬化前に、更なるプレス工程はなかった。プレス工程は所望でない場合が多いが、フィルムタッチセンサを有するディスプレイの実際の製造中に用いられる場合がある。このようなプレス工程は、インク段差周辺のＯＣＡ及びフィルムのひずみを平坦化する試みに用いられる場合がある。
【００３３】
接着剤クリープ試験
本発明の接着剤の流動特性を測定するため、５０ミクロン厚のポリエステルバッキング（Ｓｋｙｒｏｌ  ＳＨ８１、ＳＫＣ（Ｋｏｒｅａ）より）に、ゴムで被覆した２．２ｋｇのハンドローラで、接着テープを積層した。積層した試料から１．５ｃｍ幅のストリップをカットし、剥離ライナーを取り外した。同じローラを用い、試験ストリップをステンレス鋼試験パネルに適用した。２ｃｍの長さに切除することにより、鋼パネルとの重なりを１．５ｃｍ×２ｃｍに低減した。５００グラムの重りを試験ストリップに取り付けられるように、十分な量のテープを鋼パネルからつり下げた。接着が形成されてテープを固定し、その結果、パネルとの接着不良を回避できるように、接着剤試験ストリップとパネルとの間の約１５分間の滞留時間が過ぎた後にのみ、この重りを負荷した。試料を６０℃に加熱し、５００ｇの重りを負荷した後、ポリエステルバッキングの上端の元の位置に対する変位を、１時間モニタリングした。距離をｍｍ単位で、クリープ変位として記録した。ステンレス鋼試験パネルとの接着不良は典型的には観察されないため、この変位は、材料の凝集力に反映される。
【００３４】
ウェブひずみ試験法
インク段差上を被覆するプラスチックフィルムの勾配が、ディスプレイデバイスのインク境界付近の光学的ひずみ又は透過光のレンズ効果を決定する。目標は、実際のディスプレイデバイスにおいて、インク端部付近で明るいパターンとしても現れる、フィルムのひずみを最小化することである。ウェブひずみ試験法を開発し、試験クーポン試料の６種類のインク段差に対し、フィルム積層体がどの程度円滑に対応するかを測定するための比較測定項目を得た。本試験は従来のレーザー変位センサ（Ｋｅｙｅｎｃｅ  ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより入手可能）を用い、レーザーが試験クーポンを通過し、試験クーポンの６種類のインク段差の端で生じた凹凸のＯＣＡ／フィルム層によって方向転換される際のレーザーのひずみを測定する。Ｋｅｙｅｎｃｅセンサは、図６に示すように、インク段差上の２つの列を端から端まで走査し、インク段差試験対象物の上り勾配及び下り勾配を測定する。Ｋｅｙｅｎｃｅによって測定したデータを微分し、物理的な勾配（垂直の上昇／水平方向の広がり）の測定値を得て、任意の単位で表に示す。より大きい数は、より高い勾配、すなわち、より短い距離でより垂直な上昇であることを意味する。同一の積層した試料はまた、この試料にプロジェクタからの白色光を投射し、スクリーン上に投影された画像を観察することによって試験した。勾配の値が約１２，０００以上の試料は、透過光を過大にひずませ、投影された画像が明確な輝線を示すため、許容できないものとみなした。勾配の値が１２，０００未満の試料は、より低い値がより良好な視覚的品質を示すことから、一応の基準を満たすものとみなした。Ａ勾配及びＢ勾配の両方に合格した試料は、いずれの種類のインク段差においても機能し、明らかに性能が優れている。Ａ勾配のみ又はＢ勾配のみに合格するものも許容できたが、これらは、１種類のインク段差の設計の場合しか機能しない可能性がある。Ａ勾配にもＢ勾配にも合格しなかったものは、不合格とした。比較全体を通して測定の一貫性を図るため、実施例のそれぞれを、Ｋｅｙｅｎｃｅの測定について、常に同一の向きで配置した。すなわち、フィルム側をレーザー光源に向け、最大のインク段差をレーザー走査の右上に向けた。
【００３５】
動的機械分析
動的機械分析を用い、弾性率を温度の関数として精査し、また、材料のタンデルタを測定した。直径８ｍｍ、厚さ約１ｍｍの接着剤の円板を、ＤＨＲ平行板レオメーター（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ））のプローブの間に定置した。温度走査は、−４５℃から１５０℃に３℃／分で昇温させて行った。この昇温中、試料を１Ｈｚの振動数及び約０．４％のひずみで振動させた。せん断貯蔵弾性率（Ｇ’）及びせん断損失弾性率（Ｇ”）は、選択した主要な温度で記録した。材料のタンデルタもまた、任意の所定の温度における損失弾性率と貯蔵弾性率との比（Ｇ”／Ｇ’）として求めた。温度に対してタンデルタをプロットすると、典型的には、材料のＴｇにおいてタンデルタの最大値を示し、架橋されていない材料の場合、タンデルタは最終的にＴｇよりも高い温度で再び増加する。このより高温におけるタンデルタは、本発明で用いられる滑り層の流動を示す。
【００３６】
使用した６種類の滑り接着剤の調製について、以下に詳述する。
【００３７】
接着剤１
６０／３０／７／３（重量％）の２−エチルヘキシルアクリレート／ｎ−ブチルアクリレート／アクリルアミド／２−ヒドロキシプロピルアクリレートコポリマーであって、１鎖当たり平均２．９１のイソシアネートプロピルメタクリレート（Ｋａｒｅｎｚ  ＭＯＩ、Ｓｈｏｗ  Ｄｅｎｋｏ（Ｊａｐａｎ）より入手可能）基（イソシアネート基を用い、上記のコポリマー中の水酸基と既に反応している）及び約１３５，０００ダルトンのＭｗ（ＧＰＣによりポリスチレン標準物質に対して測定した重量平均分子量）を有するコポリマーを、ノッチバー装置を用い、３ｍｉｌのシリコーン処理した剥離ライナー（ＲＦ０２Ｎ、ＳＫＣ  Ｈａａｓ（Ｋｏｒｅａ）より）上に溶媒コーティングした。この接着剤を形成するポリマーはまた、約０．５百分率（ｐｐｈ）（ポリマー固形分に基づく）のＩｒｇａｃｕｒｅ  １８４（ＢＡＳＦ（Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ，ＮＪ）より入手可能）も含んでいた。手作業で塗り伸ばした湿潤状態の接着剤を、７０℃に設定した換気したオーブン中で、約１２〜１５分間乾燥させた。接着剤はこの段階ではＵＶ硬化されておらず、したがってゲルを有していなかった。しかしながら、所望により、後のある段階でＵＶ硬化させることができる。
【００３８】
５０℃におけるタンデルタ値は１．５９であった。１００℃におけるタンデルタは１０．５０であった。この接着剤は、接着剤クリープ試験に不合格であった（すなわち、試験パネルから滑り落ちた）。
【００３９】
接着剤２
６０／３０／７／３（重量％）の２−エチルヘキシルアクリレート／ｎ−ブチルアクリレート／アクリルアミド／２−ヒドロキシプロピルアクリレートコポリマーであって、１鎖当たり平均２．９１のイソシアネートプロピルメタクリレート（Ｋａｒｅｎｚ  ＭＯＩ、Ｓｈｏｗ  Ｄｅｎｋｏ（Ｊａｐａｎ）より入手可能）基（イソシアネート基を用い、上記のコポリマーの水酸基と既に反応している）及び約２１９，０００ダルトンのＭｗ（ＧＰＣによりポリスチレン標準物質に対して測定した重量平均分子量）を有するコポリマーを、ノッチバー装置を用い、３ｍｉｌのシリコーン処理した剥離ライナー（ＲＦ０２Ｎ、ＳＫＣ  Ｈａａｓ（Ｋｏｒｅａ）より）上に溶媒コーティングした。この接着剤を形成するポリマーはまた、約０．５ｐｐｈ（ポリマー固形分に基づく）のＩｒｇａｃｕｒｅ  １８４（ＢＡＳＦ（Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ，ＮＪ）より入手可能）も含んでいた。手作業で塗り伸ばした湿潤状態のコーティングを、７０℃に設定した換気したオーブン中で、約１２〜１５分間乾燥させた。接着剤はこの段階ではＵＶ硬化されておらず、したがってゲルを有していなかった。しかしながら、所望により、後のある段階でＵＶ硬化させることができる。
【００４０】
５０℃におけるタンデルタ値は０．８５であった。１００℃におけるタンデルタは３．０であった。接着剤は有意なクリープを示し、スタンレス鋼パネル上にはほとんどつり下がらなかった（すなわち、試験パネルからほとんど滑り落ちた）。
【００４１】
接着剤３
４０／４０／５／１５（重量％）の２−エチルヘキシルアクリレート／ｎ−ブチルアクリレート／アクリルアミド／２−ヒドロキシエチルアクリレートを、メチルエチルケトン中６０％の固形分で、０．１５ｐｐｈのＶａｚｏ  ６７（ＤｕＰｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））を熱開始剤として用い、重合した。約３６５，０００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗ（ＧＰＣによりポリスチレン標準物質に対して測定）が、この材料について測定された。ポリマーを冷却した後、０．２ｐｐｈ（ポリマー固形分に基づく）のイソシアネートプロピルメタクリレート（Ｋａｒｅｎｚ  ＭＯＩ、Ｓｈｏｗ  Ｄｅｎｋｏ（Ｊａｐａｎ）より入手可能）で官能化した。この溶液に、５ｐｐｈ（ポリマー固形分に基づく）のＣＮ  ９８３ウレタンジアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ａｍｅｒｉｃａｓ（Ｋｉｎｇ  ｏｆ  Ｐｒｕｓｓｉａ，ＰＡ））及び０．５ｐｐｈ（ポリマー固形分に基づく）のＩｒｇａｃｕｒｅ  １８４（ＢＡＳＦ（Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ，ＮＪ）より入手可能）を混合した。この材料を、ノッチバー装置を用い、３ｍｉｌのシリコーン処理した剥離ライナー（ＲＦ０２Ｎ、ＳＫＣ  Ｈａａｓ（Ｋｏｒｅａ）より）上に溶媒コーティングした。手作業で塗り伸ばした湿潤状態のコーティングを、７０℃に設定した換気したオーブン中で、約１２〜１５分間乾燥させた。接着剤はこの段階ではＵＶ硬化されておらず、したがってゲルを有していなかった。しかしながら、所望により、後のある段階でＵＶ硬化させることができる。
【００４２】
５０℃におけるタンデルタ値は０．５０であった。１００℃におけるタンデルタは１．００であった。クリープは試験しなかった。
【００４３】
接着剤４
イソオクチルアクリレート（８７．５部）、アクリル酸（１２．５部）、及び２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン開始剤（２つのモノマーの合計１００部に基づいて０．０４重量部）を含む初期混合物から、アクリルシロップを調製した。この初期混合物を、コーティング可能であり、ライナーから流出しないように、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度が１０００〜３０００センチポアズとなるまで窒素雰囲気下でＵＶＡ放射線に暴露し、部分的に重合した。部分的な重合の後、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（固形分に基づき０．０６ｐｐｈ）及び追加の２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン開始剤（０．２ｐｐｈ）を、シロップに加えた。混合物を十分に混合し、シロップの層を、シリコーン剥離層で処理した２つのポリエチレンフタレートフィルムの間に湿潤厚５０マイクロメートルでコーティングし、このサンドイッチ状の試料を、低強度ＵＶＡ光に暴露し、完全な重合プロセスを完了した（ＵＶＡ線量約９００ｍＪ／ｃｍ２）。この接着剤は架橋されているため、分子量は測定できなかった。
【００４４】
５０℃におけるタンデルタ値は０．４であった。１００℃におけるタンデルタは０．３であった。接着剤はクリープ試験において変位を示さなかった（すなわち、元の位置から移動しなかった）。
【００４５】
接着剤５
イソオクチルアクリレート（８７．５部）、アクリル酸（１２．５部）、及び２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン開始剤（２つのモノマーの合計１００部に基づいて０．０４重量部）を含む初期混合物から、アクリルシロップを調製した。この初期混合物を、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度が１０００〜３０００センチポアズとなるまで窒素雰囲気下でＵＶＡ放射線に暴露し、部分的に重合した。部分的な重合の後、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン開始剤（０．２ｐｐｈ）をシロップに加えた。混合物を十分に混合し、シロップの層を、シリコーン剥離層で処理した２つのポリエチレンフタレートフィルムの間に湿潤厚５０マイクロメートルでコーティングし、このサンドイッチ状の試料を、低強度ＵＶＡ光に暴露し、完全な重合プロセスを完了した（ＵＶＡ線量約９００ｍＪ／ｃｍ２）。
【００４６】
このポリマーの分子量について理解するため、酢酸エチル中０．２重量％の濃度を用い、室温で固有粘度を測定した。室温固有粘度は約２．８ｄｌ／ｇであった。対応する重量平均分子量Ｍｗは、ＧＰＣによるポリスチレン標準物質に対する測定で、１，０００，０００をはるかに上回るものと推定された。
【００４７】
５０℃におけるタンデルタ値は０．５９であった。１００℃におけるタンデルタは０．７１であった。クリープは試験しなかった。
【００４８】
試験結果
下記の表１に、作製した異なる試料構造物と、これらが初期積層体品質についてどのように評価されたかをまとめる。この比較の目的は、気泡のない段差の被覆をもたらすことと、インク段差応答勾配を最小化することと、の両方である。気泡形成又は積層不良を呈する試料の種類は、ウェブひずみ試験によっては評価せず、気泡のない積層体となったものを測定した。
【表１】
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【００４９】
上記の表中のデータから明らかなように、より薄い（２ミル）ポリエステル、すなわち、より形状に適合するフィルムほど、インク段差応答の周囲で凹凸を悪化させたように思われた。これは、これらの場合に概してより高い測定値となった勾配に反映される。これに対し、より硬い４ｍｉｌ（１００ミクロン）厚のＣＯＰは、積層力を除去すると、リバウンド及び凹凸がより少なかった。１５０ミクロン厚のＣＥＦ２８０６は非常に性能がよかったが、５０ミクロンの滑り層／１００ミクロンのＣＥＦ２８０４は、有意により低い勾配値に反映されるように、更により低いひずみを示した。下記の表２は、同一の実施例について、含まれる滑り層のそれぞれのタンデルタ値を示す。
【表２】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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